找外星生物？月為鏡，先照地球人！

■紀(jì)舟

地球上有沒有生命？這算是相當(dāng)蠢的問題吧?不過如果我們是外星人，真的對(duì)地球一無所知，該怎么做才會(huì)知道答案呢?又假設(shè)，如果我們的位置是在宇宙中另一個(gè)恒星系統(tǒng)里的一個(gè)行星上，要怎么樣才能知道地球上是有生命的呢?其實(shí)我們需要一丁點(diǎn)兒光，在太陽的強(qiáng)光下幾乎看不到、稀稀微微的地球反照光——地照。

既然研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了應(yīng)該要找哪一種光，他們決定先從月球那里借點(diǎn)東風(fēng)、借點(diǎn)這個(gè)地照（所謂地照，也就是太陽光照射到地球，再從地球折射到月球上的光）。經(jīng)由這種方式，結(jié)合一些對(duì)生命跡象變量的研究。最近歐洲南方天文臺(tái)證實(shí)了：“沒錯(cuò)！地球上的確住著一些生物。”

這項(xiàng)研究運(yùn)用的是一種叫做“光譜偏振性測(cè)量”的方法，它能測(cè)量地球反射出來的偏振光。原理就像具有偏振效果的眼鏡能幫你過濾掉過強(qiáng)的光線，并讓你看得更清楚一樣。光譜偏振性測(cè)量法能幫科學(xué)家看清楚他們想在行星上看到的那些特殊特性：生命跡象信號(hào)。

天文學(xué)家早已知道，要找生命跡象信號(hào)，可以從一顆行星大氣中含有多少譬如氧氣、臭氧、甲烷以及二氧化碳等特定氣體的數(shù)量而得知。所以，經(jīng)由光譜分析法的確可以掀開系外行星的一點(diǎn)點(diǎn)面紗。不過，可惜的是，這種方法有很大的限制，如果考慮到這些信號(hào)是來自一些距離我們非常遙遠(yuǎn)的系外行星，而它旁邊通常有一顆“大太陽”的話，那差不多就好像是在一顆很亮的燈泡旁觀察一顆沙粒一樣，實(shí)在很難看得清楚。不過現(xiàn)在我們知道來自行星的反射光是受到偏振的，而來自恒星的光卻沒有，這讓我們至少有了一個(gè)翹翹板的“杠桿點(diǎn)”，小心翼翼下，就能發(fā)現(xiàn)一些反射自強(qiáng)大恒星光的行星照。

這張圖解釋“地照”從何而來，是怎么回事。暮光時(shí)分在西邊天空綻放光芒，懸在崎嶇山嶺和暖色晚霞上方的金星，有月齡35小時(shí)的新月為伴

研究員首先是發(fā)現(xiàn)在地球表面上，因陸地和海洋等表面特征的不同，會(huì)反射出不同的偏振光，接下來他們證實(shí)了借由這些模型的計(jì)算比較，就能通過數(shù)據(jù)正確看出地球上云層的變化，并且正確判斷出哪些地表部分是被海洋所覆蓋。在觀測(cè)所得中，除了能清楚找到適居性可能外，譬如“葉綠素”這樣的生命現(xiàn)象信號(hào)出現(xiàn)與否，的確也會(huì)隨著地表是海洋或陸地而相應(yīng)變化：葉綠素信號(hào)只有當(dāng)觀測(cè)目標(biāo)為陸地時(shí)才有，觀測(cè)海洋時(shí)則沒有。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在目前所發(fā)現(xiàn)的系外行星中，只有10%可能發(fā)生凌日，也就是該顆系外行星的位置剛好要在母恒星和地球之間，三者排列成一條直線，然后我們才能研究它的大氣成分。而現(xiàn)在，這種偏振測(cè)量與光譜觀測(cè)加以結(jié)合的新方法有個(gè)好處，它能幫助天文學(xué)家全面了解系外行星！分析大氣層，不再非得要等它們發(fā)生凌日現(xiàn)象時(shí)才能辦到！不過這只是一小步，距離實(shí)踐還有很大一段距離。

目前的模型雖然能夠描述太陽光照射在地球不同表面上時(shí)會(huì)產(chǎn)生程度如何不同的偏振，但美中不足的是，這個(gè)數(shù)據(jù)庫及模型仍需要更多長(zhǎng)距離、針對(duì)地球的不同季節(jié)、在具有各種不同云層的條件下，以全面性觀測(cè)來強(qiáng)化它，然后才能真正模擬出一顆與地球相似的系外行星的大氣層和地表?xiàng)l件究竟特性如何。直接在月球表面上架設(shè)望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)地球，可能讓我們比較接近這個(gè)目標(biāo)。